探究式物理概念教学的践与思考.doc

探究式物理概念教学的实践与思考 广西民族高中 韦学军 物理概念是对物理现象、物理过程进行概括化和抽象化思维的形式。它反映的不再是个别的物理现象和具体的物理过程，而是物理世界中具有相同的本质属性的一类物理现象、物理过程；它是人类对物理世界进行分析综合的产物，是物理学习或物理思维的基本单位，它不仅是物理基础知识的重要组成部分，也是组成物理公式，构建物理规律和完善理论的基础和前提。物理概念是学生学好物理的关键，是中学物理教学的重头戏。 物理概念来源于生产生活实践，学生在学习物理概念之前，已经在学习、生活中对周围的客观世界有了一定的认识和了解，积累了一定的经验，形成了一系列对客观世界的看法或观念，这就是前概念。例如高一学生在小学、初中阶段已经对运动、力、热、电、声、光等物理现象有所了解，形成了许多关于这些现象的观念，比如他们知道运动有快慢之分，认为“合力就是几个力之和”，“浮力是物体受到向上的力”，“要使静止的物体运动，必须对物体施加力的作用”，“轻的羽毛或纸片下落得比石块慢”，“功可以转化为能”，“电流就是电荷的运动”……可以说前概念广泛地存在于学生的头脑之中，无时不在地影响他们的思维和对客观世界的认识。这些观念包含着合理、有价值的成份，也有片面的、甚至错误的成份。这就是我们所面对的教学实际，教师应对学生中存在的前概念产生的原因认真研究，充分挖掘出其合理有价值的成份，创设鲜活的、丰富多彩的物理情景，因势利导，克服、纠正错误的前概念的影响，形成正确的、科学的物理概念。 建构主义认为，知识不是通过传授获得的，而是学生在一定的社会文化背景即情景，借助教师和同学的帮助，利用学习资源通过意义建构的方式获得的。物理概念本身就是在科学探究的过程中，在学生原有认识的基础上生成、澄清和发展起来的。课堂教学要遵循青少年心理认知的特点，从具体到抽象，从感性到理性，尽最大可能给学生提供现实生活中他们熟悉的、新鲜的、丰富多彩的感性材料，或者精心设计一系列问题情景，让学生亲临其境，参与其中的科学探究活动，丰富学生的情感和体验，引起认知冲突，提出问题，探究解决问题的途径和方法，从而形成正确的物理概念。因此探究式教学方法在中学物理概念教学中应该大有可为，应该成为概念教学的主基调。 概念的掌握过程一般分为引入、形成、巩固深化三个层次，其基本流程如下： 探究式物理概念教学的基本形式 实验探究。利用实验的直观性、真实性再现真实情景。心理学研究结果和实践经验都告诉我们，亲身经历过、感受过并获得深刻体验的东西，往往令人终身难忘。因此建构主义主张“亲临现场的教学方法”，课堂教学要根据不同概念和学生的已有认知水平，精心设计有创意的演示实验或学生动手实验，引起学生的学习兴趣，让学生在轻松愉快的活动中，学会观察和体验，培养他们善于思考、勇于探索的科学精神，培养他们学会合作、交流，学会归纳总结和表达，从而体验到物理概念引入的必要性和形成过程，加深对概念的认识和理解。这类概念有：摩擦力、合力、惯性、电阻、电流、光的反射、折射和全反射等。 （二）理论探究。运用学过的物理知识，数学知识，对某类物理现象或物理过程进行合乎逻辑的理论推导，并对得出的结论、形成的概念的内涵和外延进行充分的揭示，阐释其内在的物理意义。这类概念有：位移、速度、加速度、功、功率、电场、电势、电容、磁感应强度等。 （三）实验探究和理论探究相结合。有些概念比如：向心力、冲量、电场线、等势线（面）、安培力、洛仑兹力、电动势等，在课堂教学中应采用实验探究和理论探究相结合的教法，让学生认识到这些抽象的物理概念也是来源于物理实际，是在实际问题的基础上进行理论的概括和抽象形成的，一旦有了这些概念，就可以容易地描述同类的物理现象，揭示其内在的物理规律。 案例分析 ［案例一］“合力与分力的概念”教学 ［教学说明］：在初中物理，学生接触到了在同一直线上的合力，初步具备了合力与分力的概念。合力与分力的概念及其它们之间的关系是后面“合成与分解”以及矢量运算的基础。 ［教学设计］ （让两位学生到讲台前面来，分别提两桶水。） 教师：手臂的肌肉有什么感觉？ 学生：张紧，酸痛。 教师：现在两个共同提一桶水。 教师：第二次与第一次有什么不同的感觉？ 学生：第二次省力。 教师：省多少？ 学生：省一半力。 （让两位学生的上半身逐渐远离。） 教师：现在的感觉与第二次又有什么不同呢？ 学生：越来越吃力了！ 教师：是什么原因造成越来越吃力呢？ 学生：因为我们俩作用的两个力的夹角变大了。 （再让几位半信半疑的学生上来体验） 教师：提水桶时我们是通过肌肉张紧的程度来判断力的大小，现在我们用弹簧秤拉着钩码来重复刚才的实验过程。 （在黑板上先用一只弹簧拉着钩码让学生读